Вдосконалення комбінованих технологій підземного блокового вилуговування металів із позабалансових і некондиційних руд
DOI:
https://doi.org/10.32347/2411-4049.2024.4.5-27Ключові слова:
вилуговування металів, дроблення руди, ефективність, природокористуванняАнотація
Об'єктом дослідження є технології та технічні засоби для комбінованого вилуговування металів із позабалансових і некондиційних міцних руд в установках, змонтованих у гірничих виробках блоків підземного вилуговування (ПБВ) із попереднім їх дробленням вибуховими речовинами (ВР). Одним із найпроблемніших місць є складність досягнення заданої якості дроблення, а також необхідної висоти магазинування руди в камері для подальшого вилуговування металів та коефіцієнта розпушення з урахуванням керування енергією вибухового руйнування скальних руд. У ході дослідження використовувалися: дані літературних джерел та патентної документації у галузі технологій та технічних засобів для ПБВ металів із руд в енергопорушених масивах, обґрунтування технологічних параметрів експлуатаційних блоків; лабораторні та виробничі експерименти; фізичне моделювання вилучення металу із руд від середнього лінійного розміру шматка підірваної руди. Виконано аналітичні дослідження, порівняльний аналіз теоретичних та практичних результатів за стандартними та новими методиками за участю авторів. Встановлено, що найінтенсивніше інфільтраційне вилуговування відбувається при класі крупності рудних шматків –100+0 мм. Для Мічуринського родовища, Україна при вилуговуванні рекомендується вихід такої фракції в руді, що відбивається, близько 90%. Менш інтенсивно і триваліше витягують метали з фракцій –200+100 мм. Доведено, що основне місце при ПБВ повинна займати вибухова підготовка руди, що забезпечує ефективне вилучення металу із замагазинованих руд при коефіцієнті розпушення 1,15 > Кр < 1,20, який регулюється обсягом руди, що випускається з блоку (до 30%), і параметрами камер (довжина, ширина та висота). Встановлено вилучення металу ξ, %, яке істотно залежить від середнього лінійного розміру шматка підірваної руди dср із високим ступенем достовірності (R2 = 0,97). За рахунок залучення у виробництво некондиційних та позабалансових руд сировинна база видобутку металів на діючих шахтах і тих, що знову будуються, може бути збільшена в 1,4–1,6 раза. Результати досліджень можуть бути використані під час підземної розробки рудних родовищ позабалансових та некондиційних руд складної структури.
Посилання
Aben, E., Markenbayev, Zh., Khairullaev, N., Myrzakhmetov, S., & Aben, Kh. (2019). Study of change in the leaching solution activity after treatment with a cavitator. Mining of Mineral Deposits, 13(4), 114-120. https://doi.org/10.33271/mining13.04.114
Bondarenko, V., Kovalevs'ka, I., Svystun, R., & Cherednichenko, Yu. (2013). Optimal parameters of wall bolts computation in the united bearing system of extraction workings frame-bolt support. Annual Scientific-Technical Colletion – Mining of Mineral Deposits, 5-9 [in Ukrainian].
Dobycha i pererabotka uranovyh rud [Mining and processing of uranium ores]. Monografija. Pod obshhej redakciej A.P. Chernova (2001). Kiev: «Adef–Ukraina» [in Ukrainian].
Kelly, B. (2013). Stress analysis for boreholes on department of defense lands in the western united states: a study in stress heterogeneity. Proceedings, Thirty-Eighth Workshop on Geothermal Reservoir Engineering Stanford University (pp. 139–150). Stanford: Stanford University.
Kalinichenko, V., Dolgikh, O., Dolgikh, L., & Pysmennyi, S. (2020). Choosing a camera for mine surveying of mining enterprise facilities using unmanned aerial vehicles. Mining of Mineral Deposits, 14(4), 31-39. https://doi.org/10.33271/mining14.04.031
Kalinichenko, O.V. (2020). Development of the scientific foundations of the management of the stress-strain state of the massif during the formation of underground workings: Diss. doc. technical Science: 05.15.02 Kalinichenko O.V. Dnipro [in Ukrainian].
Kucha, P.M. (2013). Justification of the technology and parameters of underground mining operations during block leaching of uranium from solid ores. Sustainable development of industry and society: international science and technology conf. (May 22-25, 2013) (vol. 1, pp. 26–27). Kryvyi Rih: DVNZ "KNU" [in Ukrainian].
Lyashenko, V.I., Topolny, F.P., & Lisova, T.S. (2011). Environmental safety of uranium production. Kirovohrad:"CODE" publishing house [in Ukrainian].
Lyashenko, V., Topolnij, F., & Dyatchin, V. (2019). Development of technologies and technical means for storage of waste processing of ore raw materials in the tailings dams. Technology Audit and Production Reserves 5(3(49)):33-40. https://doi.org/10.15587/2312-8372.2019.184940 [in Ukrainian].
Lyashenko, V., Khomenko, O., Topolnij, F., & Golik, V. (2020). Development of natural underground ore mining technologies in energy distributed massifs. Technology Audit and Production Reserves, 1(3(51)), 17–24. https://doi.org/10.15587/2312-8372.2020.195946 [in Ukrainian].
Lyashenko, V., Khomenko, O., Golik, V., Topolnij, F., & Helevera, O. (2020). Substantiation of environmental and resource-saving technologies for void filling under underground ore mining. Technology Audit and Production Reserves, 2(3(52), 9–16. https://doi.org/10.15587/2312-8372.2020.200022 [in Ukrainian].
Lyashenko, V., Khomenko, O., Topolnij, F., & Helevera, O. (2020). Substantiation of technologies and technical means for disposal of mining and metallurgical waste in mines. Technology Audit and Production Reserves, 3(3(53), 4–11. https://doi.org/10.15587/2706-5448.2020.200897
Lyashenko, V., Khomenko, O., Chekushina, T., Dudar, T., & Topolnij F. (2021). Substantiation of efficiency and environmental safety of leaching metals from ore: ways of development and prospects. Technology Audit and Production Reserves, 3 (3 (59)), 19–26. http://doi.org/10.15587/2706-5448.2021.235288 [in Ukrainian].
Lyashenko, V., Andreev, B., & Dudar, T. (2022). Substantiation of mining-technical and environmental safety of underground mining of complex-structure ore deposits. Mining of Mineral Deposits, 16(1), 43-51. https://doi.org/10.33271/mining16.01.043 [in Ukrainian].
Lyashenko, V. I., Dudar, T. V., Stus, V. P., & Shapovalov, V. A. (2024). Justification of efficiency and subsoil protection during underground development of ore deposits using traditional technologie.s in combination with metals leaching. Mineral resources of Ukraine, 2, 69-77. (in Ukrainian). [Ляшенко, В. І., Дудар, Т. В., Стусь, В. П., & Шаповалов, В. А. (2024). Обґрунтування ефективності та охорони надр при підземній розробці рудних родовищ традиційними технологіями в комбінації із вилуговуванням металів. Мінеральні ресурси України, (2), 69-77]. https://doi.org/10.31996/mru.2024.2.69-77
Lyashenko, V. I., Dudar, T. V., Oliynyk, T. A., & Shapovalov, V. (2024). Justification of the effectiveness of subsoil protection and environmental safety during the development of near-surface reserves of ore deposits. Mineral resources of Ukraine, (3), 78-85. https://doi.org/10.31996/mru.2024.3.78-85 (in Ukrainian). [Ляшенко, В. І., Дудар, Т. В., Олійник, Т. А., & Шаповалов, В. А. (2024). Обґрунтування ефективності охорони надр та екологічної безпеки під час розробки приповерхневих запасів рудних родовищ. Мінеральні ресурси України, (3), 78-85]. https://doi.org/10.31996/mru.2024.3.78-85.
Malanchuk, Z., Korniienko, V., Malanchuk, Ye., Soroka, V., & Vasylchuk, O. (2018). Modeling the formation of high metal concentration zones in man-made deposits. Mining of Mineral Deposits, 12(2), 76-84. https://doi.org/10.15407/mining12.02.076 [in Ukrainian].
Mac Carthy, J., Nosrati, A., Skinner, W., & Addai-Mensah, J. (2016). Atmospheric acid leaching mechanisms and kinetics and rheological studies of a low grade saprolitic nickel laterite ore. Hydrometallurgy, 160, 26–37.
Onika, S.G., Rysbekov, K.B., Aben, E.K., & Bahmagambetova, G.B. (2020). Leaching rate dependence on productive solution temperature. Vestnik KazNRTU, 142(6), 700-705. https://doi.org/10.51301/vest.su.2020.v142.i6.122.
Polak, C. (2014). International Symposium on 23–27 June 2014 Vienna, Austria Uranium Raw Material for the Nuclear Fuel Cycle: Exploration, Mining, Production, Supply and Demand, Economics and Environmental Issues. International Atomic Energy Agency (pp. 8–9). Retrieved from http://www-pub.iaea.org/iaeameetings/46085/
Stupnik, M.I., Fedko, M.B., Pysmennyi, S.V. et al. (2018). Problems of discovery and preparation of ore deposits in the deep horizons of the mines of Kryvbas. Bulletin of the Kryvorizk National University: Coll. of science works, 47, 3–8. https://doi.org/10.31721/2306-5451-2018-1-47-3-8 [in Ukrainian].
Reiter, K., & Heidbach, O. (2014). 3-D geomechanical–numerical model of the contemporary crustal stress state in the Alberta Basin (Canada). Solid Earth., 5, 1123–1149.
Sadovskij, M.A. (1997). Geofisika i fisika vsriva [Geophysics and physics of explosion]. Moskow: Nedra (in Russ.). [Садовский, М.А. (1997). Геофизика и физика взрыва. М.: Недра].
Radiation Protection and Safety of Radiation Sources: International Basic Safety Standards. (2015). Vienna: IAEA. [Радиационная защита и безопасность источников излучения: международные основные нормы безопасности. (2015). Вена: МАГАТЭ].
Rysbekov, K., Huayang, D., Kalybekov, T., Sandybekov, M., Idrissov, K., Zhakypbek, Y., & Bakhmagambetova, G. (2019). Application features of the surface laser scanning technology when solving the main tasks of surveying support for reclamation. Mining of Mineral Deposits, 13(3), 40-48. https://doi.org/10.33271/mining13.03.040
Stupnik, M., Kalinichenko, O., Kalinichenko, V., Pysmennyi, S., & Morhun, O. (2018). Choice and substantiation of stable crown shapes in deep-level iron ore mining. Mining of Mineral Deposits, 12(4), 56-62. https://doi.org/10.15407/mining12.04.056
Techno-economic Comparison of Geological Disposal of Сarbon Dioxide and Radioactive Waste. Marketing and Sales Unit, Publishing Section International Atomic Energy Agency. Vienna, 2014. Pp. 246. Retrieved 19.08.2016 from http://www.iaea.org/books
Chetveryk, M., Bubnova, O., & Babiy, K. (2017). The rate of deformation development in the rock massif on the basis of surveying monitoring on the earth surface. Mining of Mineral Deposits, 11(1), 57-64. https://doi.org/10.15407/mining11.01.057
Ghorbani, Y., Franzidis, J.-P., & Petersen, J. (2016). Heap Leaching Technology – Current State, Innovations, and Future Directions: A Review. Mineral Processing and Extractive Metallurgy Review, 37 (2), 73–119.
Zhanchiv, B., Rudakov, D., Khomenko, O., & Tsendzhav, L. (2013). Substantiation of mining parameters of Mongolia uranium deposits. Naukovyi Visnyk Natsionalnoho Hirnychoho Universytetu, 4, 10–18.
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2024 В.І. Ляшенко, Т.В. Дудар, В.П. Стусь, В.А. Шаповалов
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Збірник «Екологічна безпека та природокористування» працює у рамках міжнародної ліцензії Creative Commons Attribution («із зазначенням авторства») 4.0 International (CC BY 4.0).
Ліцензійна політика журналу сумісна з переважною більшістю політик відкритого доступу та архівування матеріалів.
